[发明专利]一种复合水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种复合水凝胶及其制备方法和应用，属于发光材料技术领域。复合水凝胶发光相体系由碳氮前驱体合成g‑C₃N₄纳米片，g‑C₃N₄纳米片可作为光引发剂和交联剂与单体引发聚合成水凝胶，浸泡在乙醇水溶液中可与乙醇光反应生成大量过氧化氢制备得到，水凝胶体系含有致密孔洞，对过氧化氢的扩散具有缓释作用，应用在鲁米诺/催化剂/碱体系中可实现化学发光的平稳发射，发光持续时间长达150h。且本发明的发光体系中，鲁米诺/催化剂/碱/H₂O₂缺一不可发光，其中任何物质都可作为密钥，在光学加密领域可得到广泛利用。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，更具体地，涉及一种复合水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

化学发光是指化学反应体系中化学反应所释放的化学能促使体系中存在的某种物质从基态跃迁到激发态，随后以光辐射的方式弛豫回到基态释放能量产生化学发光，广泛应用于冷光源、生物测定、报告基因、生物成像和生物应用等领域。鲁米诺-过氧化氢化学发光体系，具有发光强度大、灵敏度高、发光量子产率高的优点，在碱性条件下，鲁米诺大部分以阴离子的形式存在，它能缓慢的与溶解氧发生反应产生超氧自由基，能引发鲁米诺阴离子被氧化成鲁米诺自由基，此自由基能快速的与溶解氧或者H₂O₂反应形成激发态的3-氨基邻苯二酸，返回基态时产生化学发光。基于此，建立了很多催化剂如金属离子，金属化合物，或者酶以及模拟酶等催化此化学发光的方法。

然而，大多数已知的化学发光一般在几秒或几分钟内完成化学发光的发射，具有快速的动力学曲线，且鲁米诺-过氧化氢发光体系中，H₂O₂是一个不断消耗的过程，一旦消耗完全，发光随即停止，这种不可持续性阻碍了它们的应用。统的化学发光光源持续时间比较短，如何构建一种绿色可持续，高强度且发光时间长的光辐射对于在光学技术领域等应用中至关重要。

CN104155445A，公开了无标记电化学发光肿瘤标志物免疫传感器的制备和应用，利用新型微纳米材料NH₄CoPO₄作为基底，使得鲁米诺–过氧化氢发光体系的发光稳定性大大增强，同时利用棒状的金@银核壳纳米粒子作为生物模拟酶催化发光体系，从而制备了一种成本低、灵敏度高、特异性好、检测快速、制备简单的检测肿瘤标志物的无标记电化学发光免疫传感器，其主要是利用NH₄CoPO₄对Lum-H₂O₂发光体系的稳定作用和Au@AgNRs对lum-H₂O₂发光体系的催化作用来改善Lum-H₂O₂发光体系的稳定性，并未解决鲁米诺-过氧化氢发光体系本身的发光时间短的问题，不能达到绿色可持续，高强度且时间长发光的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的鲁米诺-过氧化氢化学发光体系的化学发光持续时间较短，不能实现绿色可持续的高强度，长时间发光的缺陷和不足，提供一种复合水凝胶，该水凝胶可以持续缓释H₂O₂，应用于鲁米诺-过氧化氢化学发光体系，发光时间长达150h，可实现绿色可持续的高强度长时间化学发光。

本发明的另一目的是提供一种复合水凝胶的制备方法。

本发明的再一目的在于提供一种鲁米诺-过氧化氢化学发光体系。

本发明的再一目的在于提供一种鲁米诺-过氧化氢化学发光体系在光学加密中的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种复合水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

S1.将碳氮源前驱体缩聚合成g-C₃N₄，